大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构制造技术

本发明专利技术公开了一种大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构，包括设置在第一转动件的连接法兰上的螺栓通孔、设置在螺栓通孔的把合螺栓，把合螺栓上套设有补偿垫片，补偿垫片包括下垫片、环形的上垫片，在上垫片和下垫片之间设有若干弹性支撑件，弹性支撑件的最大可压缩量为a，初始压缩量为b，并且b＜a，当弹性支撑件处于实际工作状态时，第一、第二转动件的轴线弯曲成弧形，弹性支撑件的最大实际压缩量为c，最小实际压缩量为d，并且a－c≥1mm，b－d≥2mm。本发明专利技术既可防止把合螺栓的自行松动，又可显著地提升把合螺栓的抗弯曲疲劳强度，进而提升大型清洁能源装备的安全性。

【技术实现步骤摘要】
大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构
本专利技术涉及能源
，具体涉及大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构。
技术介绍
随着人们节能环保意识的增强，清洁能源装备正在大力发展。清洁能源装备在运行时，主轴、机架、转子、顶盖等大型部件会承受径向不平衡力、弯矩、压力、高温和低温介质的作用力，尤其是主轴之类的转动部件，在转动时会产生一定的弯曲挠度，也就是说，此时转动件的端面会产生一定程度的倾斜，从而使设置在两个转动件的端面之间、用于连接两个转动件的把合螺栓产生一定的弯曲，并且周向上间隔分布的各螺栓会随着转动角度的变化改变弯曲程度、弯曲方向以及受力大小。也就是说，两个连接端面之间的各螺栓会受到交变弯曲应力以及轴向拉力的作用。当机组运行一定时间后，把合螺栓容易出现松动现象，从而使机组产生安全隐患。可以理解的是，在现有技术中，人们通常采用弹簧垫片、防松螺栓等避免出现螺栓自行松动的问题，其核心的远离就是通过增加螺栓头与紧固面之间的摩擦力、甚至直接通过焊接等方式形成固定连接，从而阻止螺栓的松动。然而现有的螺栓防松结构在应用到大型清洁能源装备的把合螺栓上时会存在如下缺陷：现有的螺栓防松结构主要针对振动装置设计的，例如高铁等，在振动环境下，可阻止螺栓的松动。而把合螺栓承受的主要是交变的弯曲应力以及轴向的拉力。当把合螺栓跟随主轴等部件转过一周时，其承受的弯曲应力以及轴向的拉力无论是方向、还是大小都会交替改变，在此工况下，不仅要解决螺栓的松动问题，还要解决螺栓的抗弯曲疲劳强度问题。而现有的螺栓防松结构即使能解决松动问题，显然也无法解决抗弯曲疲劳强度问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的大型清洁能源装备把合螺栓所存在的容易松动、抗弯曲疲劳强度低、容易出现安全隐患的问题，提供一种大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构，既可防止把合螺栓的自行松动，又可显著地提升把合螺栓的抗弯曲疲劳强度，进而提升大型清洁能源装备的安全性。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构，包括需要连接的第一转动件、第二转动件，至少在第一转动件连接一端设有连接法兰，所述第一连接件的连接法兰和第二连接件相互贴靠的一侧为连接端面，连接法兰上设有若干用于连接第一转动件、第二转动件并在周向上间隔布置的螺栓通孔，螺栓通孔内设有具有螺栓头的把合螺栓，所述把合螺栓上套设有位于连接法兰和螺栓头之间的补偿垫片，所述补偿垫片包括下垫片、环形的上垫片，在上垫片和下垫片之间设有至少一个弹性支撑件，所述螺栓通孔贯穿补偿垫片，当第一转动件静止时，弹性支撑件处于初始工作状态；当第一转动件转动时，弹性支撑件处于实际工作状态；弹性支撑件的最大可压缩量为a，当弹性支撑件处于初始工作状态时，弹性支撑件的初始压缩量为b，并且b＜a，第一、第二转动件的轴线呈直线状；当弹性支撑件处于实际工作状态时，第一、第二转动件的轴线弯曲成弧形，弯曲成弧形的第一、第二转动件外凸一侧为外凸侧，内凹一侧为内凹侧，靠近外凸侧的弹性支撑件具有最大实际压缩量c，靠近内凹侧的补偿垫片的弹性支撑件具有最小实际压缩量d，并且a－c≥1mm，b－d≥2mm，此时的把合螺栓与螺栓通孔之间间隙配合，并且把合螺栓轴线维持直线状。和现有技术相类似地，本专利技术的第一转动件是通过设置在端部的连接法兰与第二转动件（其它构件）进行轴向连接的，在连接法兰上设置若干螺栓通孔，在螺栓通孔内设置把合螺栓，在把合螺栓上套设补偿垫片。需要连接时，拧紧把合螺栓，从而将补偿垫片压紧，借助于补偿垫片的压缩形变，使螺栓头与补偿垫片之间、以及补偿垫片与第一转动件端面之间形成摩擦力，继而可阻止把合螺栓的自行松动。我们知道，在现有技术中，当我们通过螺栓连接两个转动件时，通常是用弹性垫片来防止螺栓自行松动的。当我们拧紧螺栓时，弹性垫片是被完全压平的，此时螺栓的螺栓头会受到一个弹性垫片的预紧弹力。当两个转动件转动并产生一定的弧形弯曲时，螺栓的螺栓头一侧受到的作用力会大于预紧弹力，相应地，弹性垫片因压实而维持不变，螺栓头另一侧受到的作用力会小于预紧弹力，相应地，弹性垫片会伸展而部分复原。也就是说，此时弹性垫片两侧的压缩变形量有差异，螺栓头两侧所受到的弹性垫片的弹力会不一样，因此，螺栓头会相对螺栓杆产生一定程度的弯曲。随着两个转动件的转动，螺栓头会形成交变的弯曲变形，从而极大地降低螺栓的抗弯曲疲劳强度，进而缩短其使用寿命。而本专利技术的补偿垫片包括相互隔开的上垫片和下垫片，并在上垫片和下垫片之间设置弹性支撑件。尤其是，当弹性支撑件处于初始工作状态时，弹性支撑件的初始压缩量b小于弹性支撑件的最大可压缩量a。也就是说，在拧紧把合螺栓时，弹性支撑件并没有完全压实，其还可以继续压缩变形。当第一、第二转动件转动、弹性支撑件处于实际工作状态时，第一、第二转动件的轴线弯曲成弧形，此时，弹性支撑件一侧形成最大实际压缩量c，另一侧形成最小实际压缩量d，并且把合螺栓与螺栓通孔之间仍然保持间隙配合。也就是说，一方面，螺栓通孔不会使把合螺栓侧向受力，另一方面，由于在拧紧把合螺栓时，弹性支撑件并没有完全压实，其还可以继续压缩变形，因此，当第一、第二转动件的轴线弯曲成弧形时，把合螺栓的螺栓头上靠近连接法兰的压接面和连接法兰靠近螺栓头的连接端面之间会形成一个微小的夹角。也就是说，本专利技术的弹性支撑件虽然其压缩变形量也会有所不同，但是，把合螺栓的螺栓杆和螺栓头可始终保持垂直状态，避免其产生弯曲变形。当a－c＜1mm时，容易在第一、第二转动件转动时出现弹性支撑件压力较大一侧无法继续压缩的问题，进而导致把合螺栓的螺栓头相对螺栓杆产生一定程度的弯曲变形。b－d＜2mm，容易在第一、第二转动件转动时出现弹性支撑件压力较小一侧无法对螺栓头形成弹性支撑的问题，导致补偿垫片的部分失效。作为优选，所述上垫片、下垫片呈圆形，弹性支撑件为若干在周向上均匀分布的压簧。可以理解的是，压簧具有制造方便、成本低廉之优势，并且其变形量大。当多个弹性支撑件在初始工作状态与实际工作状态之间切换时，可始终对把合螺栓形成均匀可靠的弹性支撑。作为优选，所述上垫片、下垫片呈圆形，弹性支撑件为若干在周向上均匀分布的碟簧垫圈。碟簧垫圈方便加工，尤其是，便于在周向上形成均匀一致的弹力。作为优选，所述弹性支撑件包括由硅胶制成的环管状内胆，在内胆中充满液体，在内胆外侧卷绕有螺旋状的弹性片条，当弹性支撑件处于初始工作状态时，所述内胆的横截面呈椭圆形。在本方案中，弹性支撑件包括内胆和弹性片条，其中的内胆中充满液体。这样，当把合螺栓的螺栓头挤压作用在弹性支撑件上时，内胆在受到挤压时会压扁变形。由于内胆中的液体的压强是相同的，进而可确保弹性支撑件对把合螺栓的螺栓头各处的支撑力均匀一致，不仅可确保螺栓头相对螺栓杆保持垂直状态，并且可避免螺栓头承受弯曲应力，进而有效地延长把合螺栓的使用寿命。需要说明的是，内胆可采用能够变形的材料制成，相应地，当其受到较大的挤压力时容易出现涨裂的问题。本专利技术创造性地在内胆外侧卷绕螺旋状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构，包括需要连接的第一转动件、第二转动件，至少在第一转动件连接一端设有连接法兰，所述第一连接件的连接法兰和第二连接件相互贴靠的一侧为连接端面，连接法兰上设有若干用于连接第一转动件、第二转动件并在周向上间隔布置的螺栓通孔，螺栓通孔内设有具有螺栓头的把合螺栓，其特征是，所述把合螺栓上套设有位于连接法兰和螺栓头之间的补偿垫片，所述补偿垫片包括下垫片、环形的上垫片，在上垫片和下垫片之间设有至少一个弹性支撑件，所述螺栓通孔贯穿补偿垫片，当第一转动件静止时，弹性支撑件处于初始工作状态；当第一转动件转动时，弹性支撑件处于实际工作状态；弹性支撑件的最大可压缩量为a，当弹性支撑件处于初始工作状态时，弹性支撑件的初始压缩量为b，并且b＜a，第一、第二转动件的轴线呈直线状；当弹性支撑件处于实际工作状态时，第一、第二转动件的轴线弯曲成弧形，弯曲成弧形的第一、第二转动件外凸一侧为外凸侧，内凹一侧为内凹侧，靠近外凸侧的弹性支撑件具有最大实际压缩量c，靠近内凹侧的补偿垫片的弹性支撑件具有最小实际压缩量d，并且a－c ≥1mm，b－d≥2mm，此时的把合螺栓与螺栓通孔之间间隙配合，并且把合螺栓轴线维持直线状。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构，包括需要连接的第一转动件、第二转动件，至少在第一转动件连接一端设有连接法兰，所述第一连接件的连接法兰和第二连接件相互贴靠的一侧为连接端面，连接法兰上设有若干用于连接第一转动件、第二转动件并在周向上间隔布置的螺栓通孔，螺栓通孔内设有具有螺栓头的把合螺栓，其特征是，所述把合螺栓上套设有位于连接法兰和螺栓头之间的补偿垫片，所述补偿垫片包括下垫片、环形的上垫片，在上垫片和下垫片之间设有至少一个弹性支撑件，所述螺栓通孔贯穿补偿垫片，当第一转动件静止时，弹性支撑件处于初始工作状态；当第一转动件转动时，弹性支撑件处于实际工作状态；弹性支撑件的最大可压缩量为a，当弹性支撑件处于初始工作状态时，弹性支撑件的初始压缩量为b，并且b＜a，第一、第二转动件的轴线呈直线状；当弹性支撑件处于实际工作状态时，第一、第二转动件的轴线弯曲成弧形，弯曲成弧形的第一、第二转动件外凸一侧为外凸侧，内凹一侧为内凹侧，靠近外凸侧的弹性支撑件具有最大实际压缩量c，靠近内凹侧的补偿垫片的弹性支撑件具有最小实际压缩量d，并且a－c≥1mm，b－d≥2mm，此时的把合螺栓与螺栓通孔之间间隙配合，并且把合螺栓轴线维持直线状。


2.根据权利要求1所述的大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构，其特征是，所述上垫片、下垫片呈圆形，弹性支撑件为若干在周向上均匀分布的压簧。


3.根据权利要求1所述的大型清洁能源装备防松抗弯自动补偿把合螺栓结构，其特征是，所述上垫片、下垫片呈圆形，弹性支撑件为若干在周向上均匀分布的碟簧垫圈。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思靓，李昀哲，马建峰，
申请(专利权)人：浙江富春江水电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33